基于频谱分析时间域划分的页岩岩相组合表征与分析方法与流程

本发明涉及石油与天然气地质，特别涉及基于频谱分析时间域划分的页岩岩相组合表征与分析方法。

背景技术：

1、页岩岩相的研究是页岩地质特征的基础和重要组成部分。目前对于页岩岩相的划分越来越精细,有利于识别有利岩相组合及分布,为页岩气勘探评价提供重要地质依据。而目前现有技术主要针对深度格架下的页岩岩相开展分析，并没有针对时间格架下的页岩岩相组合进行精细表征，无法很好地体现区域内页岩岩相组合变化的趋势，从而在分析地区岩相组合纵向差异的部分原因颇有阻力，分析不彻底，效果也不理想。

2、并且经过大量页岩工区跟踪研究发现，工区内页岩也存在岩相组合的差异，根据某些因素，岩相组合存在一定的趋势性变化。传统针对深度格架下的页岩岩相所开展的分析无法很好探究该趋势性，不能明确岩相组合变化的原因，从而在开展工区更加精细的三维建模时无法提供详实可靠的依据。

技术实现思路

1、本发明的目的在于克服现有技术中主要针对深度格架下的岩相开展分析而不能明确横向页岩岩相组合变化趋势的不足，提供基于频谱分析时间域划分的页岩岩相组合表征与分析方法，针对时间格架下的岩相组合进行了精细表征，可以探究页岩岩相组合存在的趋势性变化。

2、为了实现上述发明目的，本发明提供了以下技术方案：

3、基于频谱分析时间域划分的页岩岩相组合表征与分析方法，包括如下步骤：

4、s1，基于测井曲线数据、电成像数据对直井的自然伽马曲线作真垂深校正，获取真垂深校正后的自然伽马曲线；

5、s2，对所述自然伽马曲线进行时间序列分析，得到深度域的偏心率旋回曲线，将所述深度域的偏心率旋回曲线转化为时间域的偏心率旋回曲线，并基于所述时间域的偏心率旋回曲线获得不同深度下的沉积速率值；

6、s3，获取深度域页岩岩相的分类结果，结合所述沉积速率值将所述深度域页岩岩相组合转化为时间域页岩岩相组合，并基于所述时间域的偏心率旋回曲线对所述时间域页岩岩相组合进行划分，得到时间域页岩岩相的分类结果；

7、s4，获取多个直井的所述时间域页岩岩相的分类结果并分析，得到地区内的岩相组合变化趋势。

8、作为本发明的优选方案，基于频谱分析时间域划分的页岩岩相组合表征与分析方法，步骤s1具体包括以下步骤：

9、s11，从所述直井中获取测井曲线数据、电成像数据，并对所述测井曲线数据、电成像数据进行深度校正；

10、s12，基于所述深度校正后的电成像测井数据获取动态和静态的电成像图像，并对所述电成像图像内的地层层理结构特征进行拾取与记录；

11、s13，将所述地层层理结构特征与所述深度校正后的自然伽马数据、井眼井斜与方位数据的测井曲线数据收集至一个数据集；

12、s14，基于所述数据集对直井的自然伽马曲线进行真垂深校正，消除井斜以及地层倾角对自然伽马曲线形态的影响，获得真垂深校正后的自然伽马曲线。

13、作为本发明的优选方案，基于频谱分析时间域划分的页岩岩相组合表征与分析方法，拾取与记录动态电成像的地层层理结构的方式为：在所述动态电成像图像每1米的深度内至少拾取与记录一个点的地层层理结构。

14、作为本发明的优选方案，基于频谱分析时间域划分的页岩岩相组合表征与分析方法，s2具体步骤包括：

15、s21，对所述真垂深校正后的自然伽马曲线开展去趋势化分析，获取所述真垂深校正后的自然伽马曲线的趋势线；

16、s22，对所述趋势线进行频谱分析，获取频谱图，并基于所述频谱图获取高可信度频率，并将所述频谱图转化到对数刻度的厚度谱图，获得所述高可信度频率对应的沉积旋回厚度；

17、s23，通过调研分析获取所述直井所在地区的地层的稳定偏心率周期，比较所述偏心率周期的比值与所述趋势线功率峰值所对应的沉积旋回厚度的比值，得到所述偏心率周期对应的沉积旋回厚度；

18、s24，通过所述偏心率周期对应的沉积旋回厚度计算高斯滤波窗口长度，并基于所述窗口长度对所述真垂深校正后的自然伽马曲线开展高斯滤波，得到深度域的偏心率旋回曲线；

19、s25，根据旋回地层学研究中的调谐方法处理所述深度域的偏心率旋回曲线，获取天文年代标尺，基于所述天文年代标尺将所述深度域的偏心率旋回曲线转化为时间域的偏心率旋回曲线，同时计算和记录在所述转化过程中不同深度下的沉积速率值。

20、作为本发明的优选方案，基于频谱分析时间域划分的页岩岩相组合表征与分析方法，沉积速率值的计算具体步骤包括：通过计算直井的所述深度域的偏心率旋回曲线的顶底差值与所述时间域的偏心率旋回曲线的顶底差值的比值，得到所述比值即为沉积速率值。

21、作为本发明的优选方案，基于频谱分析时间域划分的页岩岩相组合表征与分析方法，s3具体步骤包括：

22、s31，从所述直井中获取lithoscanner数据，并对所述lithoscanner数据进行深度校正，汇总分类所述深度校正后的lithoscanner数据，lithoscanner数据中包含石英、长石、方解石、白云石和粘土矿物的矿物质，根据所述矿物质的含量以及三端元分类方案中不同页岩岩相类型的矿物质的含量差异对页岩的岩相进行划分，得到深度域页岩岩相分类结果；

23、s32，计算所述深度域页岩岩相分类结果中的深度数据与所述深度数据下的所述沉积速率的比值，得到所述比值为所述深度域页岩岩相分类结果中各页岩岩相的时间数据，由所述时间数据重新组成时间域的页岩岩相组合；

24、s33，以所述时间域的偏心率旋回曲线的变化周期为基准划分所述时间域岩相，得到二级岩相组合；

25、s34，将同一所述时间域的偏心率旋回曲线划分的所述二级岩相组合组成一个一级岩相组合，所述一级岩相组合和所述二级岩相组合共同构建出单个直井时间域的页岩岩相组合。

26、作为本发明的优选方案，基于频谱分析时间域划分的页岩岩相组合表征与分析方法，s33具体步骤包括：根据所述时间域的偏心率旋回曲线的变化周期的周期个数，将所述时间域的页岩岩相组合划分为所述周期个数个独立单元，即二级岩相组合，并依据二级岩相组合中占比最大的岩相为该二级岩相组合命名。

27、作为本发明的优选方案，基于频谱分析时间域划分的页岩岩相组合表征与分析方法，步骤s4具体包括：对一个地区位于不同位置的多个直井执行s1-s3步骤，得到所述多个直井的时间域页岩岩相的分类结果，根据所述多个直井时间域页岩岩相的分类结果判断所述多个直井之间的岩相组合变化趋势，再结合所述多个直井的地理位置得到地区内的岩相组合变化趋势。

28、作为本发明的优选方案，基于频谱分析时间域划分的页岩岩相组合表征与分析方法，根据所述多个直井时间域页岩岩相组合判断所述多个直井之间的岩相组合变化趋势具体步骤包括：根据所述多个直井时间域页岩岩相组合获得所述多个直井的同一个二级岩相组合的占比，判断所述占比的变化情况，即为所述多个直井之间的岩相组合变化趋势。

29、基于相同的构思，还提出了基于频谱分析时间域划分的页岩岩相组合表征与分析装置，包括至少一个处理器，以及与所述至少一个处理器通信连接的存储器；所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行上述任一项所述的基于频谱分析时间域划分的页岩岩相组合表征与分析方法。

30、与现有技术相比，本发明的有益效果：

31、本发明基于时间序列分析将深度域数据转化为时间域数据，最终基于时间域划分页岩岩相组合，实现针对时间格架下的页岩岩相组合进行精细表征，很好地体现了区域内页岩岩相组合变化的趋势。